流体输送与传热技术 教学课件 作者 王壮坤 主编 电子教材 模块二[二]项目3电子教材.doc

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1、项目3离心泵的安装及选用一、教学目标能力目标1.能根据生产任务，合理选择离心泵2.掌握离心泵安装高度的确定方法3.能够判断离心泵气蚀、气缚现象并进行处理知识目标1.了解离心泵气蚀现象产生原因、危害及预防措施2.掌握允许气蚀余量的基本概念及应用3.掌握离心泵安装高度的计算4.掌握离心泵的选用方法二、工作任务工作任务实施方法及教学环境相关知识离心泵的安装高度确定项目教学气蚀现象允许气蚀余量允许安装高度计算离心泵的选用项目教学离心泵类型和型号离心泵的选用方法离心泵气蚀、气缚现象的故障处理仿真软件气蚀现象、气缚现象离心泵工作原理

2、离心泵开停车操作三、理论知识3.1离心泵的气蚀现象1．气蚀现象离心泵的吸液是靠吸入液面与吸入口间的压差完成的。当吸入液面压力一定时，吸上高度越大，吸入阻力越高，吸入口处的压力将越小。当吸入口处压力小于操作条件下被输送液体的饱和蒸汽压时，液体将会气化产生气泡，含有气泡的液体进入泵体后，在旋转叶轮的作用下，进入高压区，气泡在高压的作用下，又会凝结为液体，由于原气泡位置的空出造成局部真空，使周围液体在高压的作用下迅速填补原气泡所占空间。这种高速冲击频率很高，可以达到每秒几千次，冲击压强可以达到数百个大气压甚至更高，这种高强度高

3、频率的冲击，轻的能造成叶轮的疲劳，重的则可以将叶轮与泵壳破坏，甚至能把叶轮打成蜂窝状。这种由于被输送液体在泵体内汽化再凝结对叶轮产生剥蚀的现象叫离心泵的气蚀现象。2．危害气蚀现象发生时，会产生噪音和引起振动，流量、扬程及效率均会迅速下降，严重时不能吸液。工程上规定，当泵的扬程下降3％时就进入了气蚀状态。3．预防措施工程上从根本上避免气蚀现象的方法是限制泵的安装高度。此外减小吸入管路阻力也可以有效的防止气蚀现象发生，因此，离心泵流量不采用入口阀门调节。3.2离心泵的安装高度确定安装在出口避免离心泵气蚀现象发生的最大安装高度

4、，称为离心泵的允许安装高度，也叫允许吸上高度。3.2.1允许气蚀余量5允许气蚀余量是表示离心泵的抗气蚀性能的参数，由泵的性能表查得。允许气蚀余量是指离心泵在保证不发生气蚀的前提下，泵吸入口处动压头与静压头之和比被输送液体的饱和蒸汽压头高出的最小值，用表示，即（2-6）式中——操作温度下液体的饱和蒸汽压，Pa。值越大，泵抗气蚀性能越强。随流量增大而增大，因此，在确定允许安装高度时应取最大流量下的。0101图2-23离心泵的允许安装高度～Hg3.2.2允许安装高度1．允许安装高度离心泵的允许安装高度是指泵的吸入口与吸入贮槽液

5、面间允许达到的最大垂直距离，以符号Hg表示，如图2-23。以液面为基准面，列贮槽液面0-0’与泵的吸入口1-1’面间的柏努利方程式，可得（2-7）式中Hg——允许安装高度，m；p0——吸入液面压力，Pa；p1——吸入口的压力，Pa；u1——吸入口处的流速，m/s；——流体流经吸入管的阻力，m。工业生产中，计算离心泵的允许安装高度常用允许气蚀余量法。将式（2-6）代入（2-7）得（2-8）2．实际安装高度为安全起见，泵的实际安装高度通常能比允许安装高度低（0.5～1）m。当允许安装高度为负值时，离心泵的吸入口低于贮槽液面。

6、3.3离心泵的选用离心泵的选用，通常可根据生产任务由国家汇总的各类泵的的样本及产品说明书进行合理选用，并按下列原则进行。1．确定离心泵的类型根据被输送液体的性质和操作条件确定离心泵的类型，如液体的温度、压力，粘度、腐蚀性、固体粒子含量以及是否易燃易爆等都是选用离心泵类型的重要依据。2．确定输送系统的流量和扬程输送液体的流量一般为生产任务所规定，如果流量是变化的，应按最大流量考虑。根据管路条件及柏努利方程，确定最大流量下所需要的压头。3．确定离心泵的型号根据管路要求的流量qv和扬程H5来选定合适的离心泵型号。在选用时，应考

7、虑到操作条件的变化并留有一定的余量。选用时要使所选泵的流量与扬程比任务需要的稍大一些。如果用系列特性曲线来选，要使（qv，H）点落在泵的qv～H线以下，并处在高效区。若有几种型号的泵同时满足管路的具体要求，则应选效率较高的，同时也要考虑泵的价格。4．校核轴功率当液体密度大于水的密度时，必须校核轴功率。5．列出泵在设计点处的性能，供使用时参考。四、实践操作3.4离心泵的安装高度及选用计算【例2-2】型号为IS65-40-200的离心泵，转速为2900r/min，流量为25m3/h，扬程为50m，允许气蚀余量为2.0m，此泵

8、用来将敞口水池中50℃的水送出。已知吸入管路的总阻力损失为2m水柱，当地大气压强为l00kPa，求泵的安装高度。解：查附录得50℃水的饱和蒸气压为12.34kPa，水的密度为998.lkg/m3，已知=l00kPa，=2.0m，因此，泵的安装高度不应高于5.04m。【例2-3】现有一送水任务，流量为100m3/h,需